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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷160
CO2的回收及综合利用越来越受到国际社会的重视,将CO2转化为高附加值化学品已成为有吸引力的解决方案。
I.例如可以用CO2、H2为原料合成CH3OH反应:CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g) ΔH。CO2和H2在某催化剂表面上合成甲醇的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

(1)反应的ΔH_______ 0(填“>”或“<”):该历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为_______
II.已知研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重要的意义。
工业上CO2与CH4发生反应I:CH4(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=+234.0 kJ/mol
在反应过程中还发生反应II:H2(g) + CO2(g) H2O(g)+CO(g) ΔH2
(2)已知部分化学键的键能数据如下表所示:
化学键H-OH-HC=OC≡O
键能(kJ/mol)4134368031076

则ΔH2=_______ kJ/mol。
(3)在密闭容器中充入CO2与CH4,下列能够判断反应I达到平衡状态的是_______
A.容积固定的绝热容器中,温度保持不变
B.一定温度和容积固定的容器中,混合气体的密度保持不变
C.一定温度和容积固定的容器中,混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)工业上将CH4与CO2按物质的量1:1投料制取CO和H2时,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是_______
②计算923K时反应II的化学平衡常数K=_______ (计算结果保留小数点后两位)。
(5)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~400℃,乙酸的生成速率先减小后增大的原因______

②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是_______ (只答一条即可)。
22-23高二上·福建泉州·期末
知识点:根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算影响化学反应速率的外因化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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研究CO2与CH4反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重要的意义。工业上CO2与CH4发生反应Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)   H1.在反应过程中还发生反应Ⅱ:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)   H2=+41 kJ·mol−1
(1)已知部分化学键的键能数据如下表所示:
化学键C-HH-HC=OC≡O(CO)
键能(kJ·mol-1)4134368031076
则∆H1=_______kJ·mol−1,反应I在一定条件下能够自发进行的原因是_______,在密闭容器中加入CO2与CH4发生反应,下列能够判断反应反应I达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.一定温度下,容积固定的容器中,密度保持不变
B.容积固定的绝热容器中,温度保持不变
C.一定温度和容积固定的容器中,平均相对分子质量不变
D.一定温度和容积固定的容器中,H2和H2O物质的量之和保持不变
(2)将1mol CH4与1mol CO2在2L密闭容器中反应制取CO和H2时,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化关系如图所示。

①923 K时CO2的平衡转化率大于CH4的原因是_______
②计算923 K时反应Ⅰ的化学平衡常数K=_______(计算结果保留小数点后两位)。
③1200 K以上CO2和CH4的平衡转化率趋于相等的原因可能是_______
(3)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。

250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_______

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